试谈桥式起重机条形主梁结构
桥式起重机主要结构与原理讲解
桥式起重机的主要结构和原理讲解
主要内容
一、桥式起重机的构造 二、桥架的结构 三、大车运行机构及传动原理 四、小车运行机构及传动原理 五、起升机构及传动原理 六、司机室
一、桥式起重机的构造
（一）桥式起重机组成
按照结构特点分为金属结构、机械传动、电气部分。 1、金属结构包括桥架和小车架组成，桥架则由主梁、端 梁、走台、护栏和操纵室组成。小车由车架和栏杆组成。 2、机械传动部分则是为实现天车不同运动要求设置的。由 起升机构、大车运行机构和小车运行机构所组成。 3、电气部分由电气线路和电气设备组成。
(3)超过额定负荷的25％作静负荷试 验时，桥架不允许有永久变形。
二、桥架的结构
5、箱形主梁的结构
上翼板
腹板
走台
下翼板
筋板
结论：箱形主梁由上下翼板、腹板、筋板组成。
二、桥架的结构
1、主梁的上拱
F
将梁顶制成上拱形，把从梁上表
面水平线至跨度中点上拱曲线的
L
距离叫做上拱度。
主梁应有上挠，跨中上拱度Y= F(0.91.4)L，L为跨度,即F=1/1000. 10001000
结构，它承受载重小车的质量， 并通过车轮支承在轨道上，因而 是天车的主要承载构件。
由主梁、端梁、小车轨道、走台护栏组成
主梁：与大车轨道方向垂直。起重 机主梁材料应用16Mn制造。 端梁：与大车轨道方向平行。
二、桥架的结构
（一）桥架的组成 2、桥架的结构形式 有箱形结构和桁架结构。另外 有圆形、型钢等。 —箱型梁应用最广泛。
二、桥架的结构
1、主梁的上拱
Y
L
主梁具有上拱度主要有以下作用：
(1)可减少主梁在承受载荷时向下的变形值，使小车轨道有最小的 倾斜度，从而减少小车运行时的阻力，避免小车出现爬坡或溜车现 象，改善小车的运行性能；
浅谈大型桥式起重机的主梁制造与焊接工艺
主梁 上拱度 厂一（． ～１４Ｌ／ ０ 。式 中 ， ａ ０９ ． ） １００ Ｌ 为起 重 机 跨度 。腹 板 的波 浪 度 ， １１ 平 尺 检 查 ， 以 Ｉ Ｔ 在 离上翼缘 板 Ｈ／ Ｓ以内的区域 不大于 ０ ７ ， ． 其余 区 域 不大 于 １２ 。其 中 ， 为梁 高 ； ． Ｈ 为腹板厚 。翼缘
制变 形 的焊 接工艺措 施 。
板的波浪度以 １ 平尺检查不大于 ３ｍ 横筋板 ｍ ｍ，
２ 主梁的结构特点及工艺要求
２ １ 主梁结构 及特 点 ．
之 间不大 于 ８ｍｍＬ 。 ２ ｊ
本 文研究 的主梁 为 梯 形 双 梁结 构 （ １ ， 长 图 ）全 ７．８ｍ， ７６ 跨度 ７ 重 ４０ｔ 右 。为 了利 于减 轻 ２ｍ， ０ 左 自重 ， 缘板及 腹板 在 长度 和 高 度方 向上采 用 不 同 翼 厚 度 的板 厚 。主 梁 沿 长 度 方 向 由 ２个 梯 形 双 梁组 成， 以主梁 的 中心 向两 侧 近似 对 称 分 布 。主梁 顶 面 设 有 ４根轨道 ， 小车轨 道用轨 道压板 固定在 主梁上 。
５ ０
桥梁检测与加 固
２１ ０ ０年第 １ 期
浅 谈 大型 桥 式起 重 机 的主梁 制造 与焊 接 工 艺
汪 文雄 ， 范 杰
（ 武桥重工集 团股份有限公司 ， 湖北 武汉 ４０ ５） ３ Ｏ ０
摘
要： 介绍工程机械 中大 型主梁的结构及制作特点 ，
困难 。大 部 分 加 劲 板 、 杆 集 中在 上 部 ， 分 布 较 撑 且
该 主梁箱 内结构 复杂 ， 接量大 ， 焊 焊接 变形不 易
３ 主梁制作工艺
桥式起重机主要结构
二、桥架的结构
（二）主梁上拱
1、主梁的上拱
Y L
主梁具有上拱度主要有以下作用：
(1)可减少主梁在承受载荷时向下的变形值，使小车轨道有最小的 倾斜度，从而减少小车运行时的阻力，避免小车出现爬坡或溜车现 象，改善小车的运行性能； (2)对于大车运行机构为集中驱动的天车，由于上拱度能抵消桥架 向下变形的影响，因而可以改善天车的运行性能；
2、桥架的结构形式
有箱形结构和桁架结构。另外 有圆形、型钢等。
—箱型梁应用最广泛。
二、桥架的结构
（一）桥架的组成
2、桥架的结构形式 偏轨箱形结构的形式及各自特点
偏轨箱形结构有窄翼缘和宽翼缘箱形结构两种。 窄翼缘箱形载面与普通箱形梁截面相仿,只是简化了工 艺,目前在以电动葫芦作为起重小车的天车上应用较为广 泛; 宽翼缘箱形载面结构形式具有很好的整体刚度,在垂直、 水平和扭转载荷作用下变形均很小,因此应用十分广泛。
（三）主梁下挠
6、天车金属结构报废标准 (1)主要受力构件失去整体稳定性且不能修复； (2)主要受力构件断面腐蚀量达原厚度的10％且不能修复； (3)主要受力构件因产生永久变形而使工作机构不能正常进行且 不能修复； (4)起吊额定载荷时主梁跨中下挠值超过L／700，且不能修复。 主要受力构件产生裂纹时，应根据受力情况和裂纹情况采取阻 止裂纹继续扩展的措施，并采取加强或改变应力分布的措施， 或停止使用。 金属结构裂纹在较寒冷地区，多发生在冬季。 对桁架结构的起重机，节点板是发生裂纹较多的部位。
二、桥架的结构
（三）主梁下挠
5、主梁变形的测量及修复 桥式起重机大修前鉴定大梁报废的依据： （1）先测量出无负荷时大梁的实际上拱 度,再将小车开到桥架中部,吊额定载荷到 一定高度(100毫米),悬挂10分钟,测量主 梁最大下挠度,超过跨度的1/700,则修复 (或报废); （2）若空载时,从水平线算起,下挠超过 1/1500,修复或报废。
桥式起重机主要结构课件
金属结构
骨架作用
• 金属结构又称桥架，是桥式起重机的骨架，主要承载件如桥架、臂架和门架可 为箱形结构或桁架结构，也可为腹板结构，有的可用型钢作为支承梁。其主要 功能是支承起重机的各个组成部分，并承受起重机自重以及吊重带来的各种载 荷。
金属结构
结构类型
• 金属结构主要分为箱型结构和桁架结构两种。箱型结构具有较好的刚性和抗扭性能，适用于较大吨 位和较高工作级别的起重机；桁架结构自重较轻，抗风能力强，适用于较大跨度或露天工作的起重 机。
安全操作规程
操作人员应严格遵守起重机的安全操作 规程，如佩戴安全帽、不随意离开操作 岗位、不超载运行等。
VS
紧急情况处理
在发生紧急情况时，操作人员应立即停止 起重机的运行，迅速将吊钩升至上限位， 并断开电源总开关；根据紧急情况的性质 ，采取相应的应急措施，如火灾时启动灭 火器材，人员受伤时拨打急救电话等；及 时向上级汇报事故情况，协助相关部门进 行事故调查和处理。
04
桥式起重机的维护与 保养
日常检查与维护项目
外观检查
润滑保养
每天使用前，应对桥式起重机的外观进行 检查，包括机身、轮轴、钢丝绳等部分， 确保其没有明显的变形、裂纹或损伤。
定期对各润滑点进行检查，确保润滑良好 ，减少磨损和故障的发生。
电气系统检查
安全装置检查
检查电气系统的接线是否松动，电器元件 是否正常工作，以及电缆是否有破损或老 化现象。
小车运行机构
运行功能
• 小车运行机构是桥式起重 机的重要组成部分，其功 能是使吊钩或抓斗等取物 装置在桥架上的主梁上实 现左右移动，以满足在厂 房内不同位置进行物料搬 运的需要。
组成结构
• 小车运行机构主要由小车 架、起升机构、小车运行 驱动装置和小车轮组等组 成。其中，小车架用来支 承起升机构和小车运行机 构的各种装置和零部件。
桥式起重机主梁结构分析和优化设计
桥式起重机主梁结构分析和优化设计【摘要】随着工业的迅速发展，越来越多的工作需要机器代替人工来完成，比如货物的搬运就必须借助起重机，人力是很难完成的。
起重机械不仅是现代化生产中的工具，也是不可缺少的生产设备，对提高生产效率、减轻工人工作量、节约生产成本、提高生产安全系数等，有着至关重要的作用。
目前应用最广泛的起重机就是桥式起重机，但这种起重机结构尺寸比国外同样吨位的起重机大很多，造成了材料和资源的浪费。
本论文在桥式起重机起重量和跨度一定的情况下，对主梁结构进行分析有优化设计。
【关键词】桥式起重机；主梁；结构分析；优化设计1.主梁结构分析和优化概述由于计算机的发展和广泛应用以及优化理论知识的发展，起重机的设计从传统设计发展到可以建立一种设计过程中自动选择最有方案的迅速而有效的方法，这种方法也是目前在机械设计中应用最广泛的一种设计方法，即优化设计法。
主梁结构优化设计即是在满足行业规范及特定要求的前提下使结构的重量、造价、刚度、灵敏度、稳定性和可靠性达到最佳的方法。
起重机是提高生产效率、节约生产成本、减轻工人劳动负担、实现安全生产的起重运输设备，在一定的范围内水平移动和垂直起升的设备，具有作业循环性和动作间歇性的特点，所以在主梁的结构分析和设计中一定要兼顾到安全性能和稳定性能。
2.桥式起重机主梁结构的分析2.1主梁结构设计的要求目前桥式起重机的种类比较多，根据主梁的数目可大致分为单梁桥架和双梁桥架，根据结构可大致分为型钢梁式桥架、箱型结构桥架、精架式桥架。
钢梁式结构的主梁一般采用工字钢，结构简单，起重量小，一般应用于小车；箱型结构应用比较广泛、工艺简单，但其主梁易下饶。
综上桥式起重机的特点，在对主梁的结构进行设计时，必须满足以下几个基本要求：（1）主梁的刚度和强度要满足要求。
（2）尽可能降低主梁的重量，这样不但可以减轻起重机的自重，也减轻了桥架和厂房建筑结构的负载，同时也能节约资源、减少生产成本、提高安全性能和运行的稳定性。
桥式起重机的结构组成
桥式起重机的结构组成桥式起重机是一种常见的起重设备，其结构组成主要包括起重机梁、支撑系统、行走系统、起升系统以及控制系统等部分。
起重机梁是桥式起重机的主要承载部分，通常由两根主梁和多根横梁组成。
主梁一般采用钢结构，具有较高的强度和刚度，能够承受起重机的工作负荷。
横梁连接在主梁上，起到增加刚度和稳定性的作用。
起重机梁的设计和制造要求严格，需要考虑各种工况下的安全性和稳定性。
支撑系统是桥式起重机的支撑结构，用于支撑和固定起重机梁。
支撑系统通常包括支撑柱和地脚螺栓。
支撑柱一般由钢结构制成，通过地脚螺栓固定在地基上，起到支撑和稳定起重机梁的作用。
支撑系统的设计和选型需要考虑地基承载能力和起重机梁的重量等因素。
行走系统是桥式起重机的移动装置，用于实现起重机在工作区域内的行走。
行走系统通常由行走轮、行走机构和行走驱动器等组成。
行走轮固定在起重机梁下方，通过行走机构和行走驱动器实现起重机的水平移动。
行走系统的设计和选型需要考虑起重机的行走速度、行走平稳性和工作环境等因素。
起升系统是桥式起重机的起重装置，用于实现起重物体的垂直运动。
起升系统通常由起重机钩、起升机构和起升驱动器等组成。
起重机钩通过起升机构和起升驱动器实现起重物体的垂直抬升和下降。
起升系统的设计和选型需要考虑起重物体的重量、高度和起升速度等因素。
控制系统是桥式起重机的操作和控制装置，用于实现起重机的各项功能。
控制系统通常包括主控制柜、操作台和控制器等设备。
主控制柜集中控制起重机的各个部分，操作台用于操作和监控起重机的工作状态，控制器用于接收和处理起重机的控制信号。
控制系统的设计和配置需要考虑起重机的工作要求和操作人员的操作习惯。
桥式起重机的结构组成包括起重机梁、支撑系统、行走系统、起升系统和控制系统等部分。
这些部分相互配合，共同实现起重机的各项功能，为各行各业的物料搬运提供了便利和效率。
通过合理的设计和选型，桥式起重机能够在各种工况下安全可靠地进行起重作业，为生产和建设领域提供了重要的技术支持。
桥式起重机主梁设计
绪论起重机的用途是将物品从空间的某一个地点搬运到另一个地点。
为了完成这个作业，起重机一般具有使物品沿空间的三个方向运动的机构。
桥式类型的起重机是依靠起重机运行机构和小车运行机构的组合运动使所搬运的物品在长方形平面内作运动。
起重机是现代生产不可缺少的组成部分，借助起重机可以实现主要工艺流程和辅助作业的机械化，在流水线和自动线生产车间中，起重机大大提高了生产效率。
本文主要完成了桥式起重机主体结构部分的设计及主梁和端梁的校核计算。
采用正轨箱形梁桥架，正轨箱形梁桥架由两根主梁和端梁构成。
主梁外侧分别设有走台，并与端梁通过连接板焊接在一起形成刚性结构。
为了运输方便在端梁中间设有接头，通过连接板和角钢使用螺栓连接，这种结构运输方便、安装容易。
小车轨道固定于主梁的压板上，压板焊接在盖板的中央。
起重机属于起重机械的一种，是一种做循环、间歇运动的机械。
通常起重机械由起升机构（使物品上下运动）、运行机构（使起重机械移动）、变幅机构和回转机构（使物品作水平移动）、再加上金属机构、动力装置、操纵控制及必要的辅助装置组合而成。
在建桥工程中所用的起重机械，根据其构造和性能的不同，一般可分为轻小型起重设备，桥式类型起重机械和臂架类型起重机三大类。
桥式起重机是横架与车间、仓库和料场上空进行物料吊运的起重设备。
由于它的两端坐落在高大的水泥柱或者金属支架上，形状似桥，所以又称“天车”或者“行车”。
桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，起重小车沿铺设在桥架上的轨道横向运行，构成一矩形的工作范围，就可以充分利用桥架下面的空间吊运物料，不受地面设备的阻碍。
桥式起重机广泛应用在室内外仓库、厂房、码头和露天贮料场等处。
桥式起重机可分为普通桥式起重机、简易梁桥式起重机和冶金专用桥式起重机三种。
普通桥式起重机一般由起重小车、桥架运行机构、桥架金属结构组成。
起重小车又由起升机构、小车运行机构和小车架三部分组成。
起升机构包括电动机、制动器、减速器、卷筒和滑轮组。
桥式起重机主梁有限元分析
桥式起重机主梁结构有限元分析一、桥式起重机介绍桥式起重机是横架于车间、仓库和料场上空进行物料吊运的起重设备。
由于它的两端坐落在高大的水泥柱或者金属支架上，形状似桥。
桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，可以充分利用桥架下面的空间吊运物料，不受地面设备的阻碍。
它是使用范围最广、数量最多的一种起重机械。
桥式起重机一般由桥架(又称大车)，提升机构、小车、大车移行机构，操纵室，小车导电装置(辅助滑线)，起重机总电源导电装置(主滑线)等部分组成。
桥架是桥式起重机的基本构件，它由主梁、端梁、走台等部分组成。
主梁跨架在跨间上空，有箱形、析架、腹板、圆管等结构形式。
主梁两端连有端梁，在两主梁外侧安有走台，设有安全栏杆。
在驾驶室一侧的走台上装有大车移行机构，在另一侧走台上装有往小车电气设备供电的装置，即辅助滑线。
在主梁上方铺有导轨，供小车移动。
整个桥式起重机在大车移动机构拖动下，沿车间长度方向的导轨上移动。
1.主梁我们本次研究的是75t桥式起重机的主梁结构，主梁是起重机的主要承重结构，对于它的受力分析及工作状况的校核是很有必要的。
（1）桥式起重机主梁的CAD图纸我们使用的是solidworks进行的建模，下面是我们的模型图：模型剖视图：小车工况分析：从图纸中我们可以看出主钩的工作范围（即小车在梁上的运动范围），小车在梁上的各段进行工作是对梁造成的负载是不同的，因此在对梁施加载荷前，我们要对主梁的模型进行一些处理，使载荷能单独的加在主梁各段，较为精确的模拟主梁的受力情况；主梁模型的处理：我们使用Workbench对模型进行切片处理，把主梁分成7个部分，其中需要加载荷的部分为中间有：A、B、C、D、E五部分，其中这五部分的长度都与小车长度基本相等，以此来模拟小车在梁上不同位置工作时的工况。
划分网格：我们使用的是四面体来划分的网格，由于模型的总长为16500mm，为了计算方便和保证精确度，我们将网格尺寸设置为100mm；添加自重：添加约束：添加载荷：A（左1）B（左2）C（中）D（右1）E（右2）由于梁上的小车重24T，起重机主钩的额定起重量为75T，而我们只是对一根梁进行分析，只需承重一半的重量，因此我们加的载荷为500000N（50T）。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
试谈桥式起重机条形主
梁结构
集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-
试谈桥式起重机条形主梁结构作为制造大国，起重机制造是我国必须涉及的领域之一，桥式起重机是装卸大型货物和设备不缺少的重要工具，广泛的运用于物流和交通运输。
目前国内一般停留在经验设计上，所以，有必要对起重机的结构研究和分析，尤其是条形主梁结构，用三维软件和有限元分析软件进行数字化设计，合理的优化结构，最终设计出先进的起重机。
桥式起重机是大型制造工厂很重要的辅助生产工具，主要用来完成材料和工件的装卸和搬运，他应该满足工厂的机械化和自动化的要求，人力物力的使用量应被减少，提高生产效率，更应该提高自动化程度。
桥式起重机的核心部件是主梁，对主梁设计是制造一台桥式起重机的最首要任务，小车运行情况的良好与否主要和主梁的综合性能有关。
假如主梁的结构设计不合理，不仅影响小车的性能，还会影响自身的承载能力，严重时发生破坏等情况。
所以，对桥式起重机条形主梁的合理设计是很重要的，而且要时时进行维修和保养。
桥式起重机的现状
起重机在提高生产能、减少人力物力投入、降低成本方面具有不可磨灭的功能，它的主要功能是装卸和运输货物和原料等，在垂直平面或水平面内直线运动，也可以在两个平面内同时运动。
随着工业社会的迅速发
展，起重机不再是以辅助工具的身份出现，它已成为主体设备的一份子。
起重机械的结构不断需要被优化，以便提高产品的质量，为提高生产率和自动化程度做铺垫，现如今人们更渴望设计出可靠性强、高效率和节能环保的起重产品。
我国的起重机历史起源比较早，古代就用它灌溉庄稼。
1880年第一台电力桥式起重机问世，随着制造业的不断发展，起重机的研发投入不断加大，促进了此行业的快速提升。
随着计算机的出现，起重机的设计进入了数字化设计时代，使得许多新型的设计方法诞生，起重机的质量得到了进一步提高。
下面介绍几种现阶段用于设计桥式起重机主梁的方法。
1.1.优化设计
起重机行业开始运用计算机技术和优化知识后，使得起重机设计摆脱了传统的设计方式，迅速的挑选最优方案进行设计。
优化设计的最大特点是依据设计要求，确定所要用到的参数，满足产品的性能要求。
最先使用优化设计方法的国家有中国和美国等，基本都是以减轻产品质量为目标函数。
我国主要采用综合评定法来完成整体设计，以最少的零件组建最多的产品规格，也就是说系列化生产。
1.2.计算机辅助设计。
计算机辅助设计指利用计算机和图像设备帮助工作人员完成设计工作，也称为CAD.随着计算机技术的迅速发展，各个工程领域都运用计算机辅助技术方便高效的完成工程设计，尤其是在起重机设计中。
利用计算机的快速计算能力处理复杂的方程和庞大的数据，采用三维软件和有限元分析软件等对主梁结构实体建模和运动仿真，尽早的的发现潜在的缺陷和问题，及时作出修改和优化。
大大的减少了资源的浪费，不仅减少了成本和劳动量，节约了开发时间。
目前，计算机辅助技术还不够成熟，需要对它更深层次的研究和开发，挖掘它潜在的功能。
1.3.动态仿真。
动态仿真还是用计算机来完成，以往的设计大多是以静态设计为主，缺乏直观的分析。
起重机主梁在实际工作当中不仅仅受一个因素的影响，无法用人工感知主梁的运行状况，动态仿真技术可以帮助设计人员比较好的分析主梁的动态特性。
由于有限元理论的建立，许多仿真软件陆续被开发，为起重机设计采用运动仿真创造了条件。
运动仿真软件可以对主梁的各种情况的受力和运动状况模拟，用仿真结果验证实际参数的正确性。
以上是几种比较典型的和先进的设计方法，除此之外还有极限状态设计、可靠性设计和模块设计等等。
目前，最常用的应用最广泛的两种方法是优化设计和动态仿真，尤其是起重机设计的主要方法。
桥式起重机主梁研究的方向
技术随着时间不断变更，先进技术得到应运，起重机行业的发展也靠技术的竞争。
起重机技术不仅是衡量国家综合国力的一项依据，也代表着一国的技术水平。
所以，需要不断地创新，设计出符合经济性的产品。
为了满足社会主义社会的建设需要，我国的桥式起重机应向以下几个方向发展。
2.1.向自动化、机械化、智能化生产方向发展。
主要用电子系统和机械系统协调工作，电子系统对机械装置等执行元件发出命令进行控制和检测，当发现执行动作偏离要求值时，用控制系统完成调节。
使得起重机自动完成一系列动作，比如控制、定位、调整和检测补偿等，实现智能化生产。
这样可以省下人力劳动的投入，但是它的成本非常高。
2.2.向模块化、系列化方向发展。
选择结构、功能和尺寸较为典型的产品作为基础，运用结构典型化和零件通用化，设计出其他尺寸的产品。
要求产品具有很高的机构相似度，也可以减少工艺装备的数量。
2.3.向重量轻、样式多的方向发展。
从总体利益的角度出发，尺寸小、质量轻、结构简单的起重机更具有竞争力，它可以减小工厂的占地面积，同时在搬运、装备和拆卸方面更加便利，减少了生产制造和保养费用。
桥式起重机主梁研究的缺陷
我国在起重机行业的年产量位居世界第一，尽管销量巨大，但是产品的性能方面和发达国家有一定的差距，表现在产品种类单一。
我国起重机设计技术还不够成熟，设计的产品结构尺寸很大，质量笨重，没有国际竞争力。
现阶段我国桥式起重机主梁研究存在如下问题：
3.1.产品性能不佳。
我国生产的起重机主梁存在很多问题，设计结构尺寸不合理，自身的重量很重，导致安装和维护不便，容易产生噪音，经常发热变形。
3.2.加工工艺很差。
由于主梁的制造精度要求极高，加工时需要用到高精度的精密机床，但我国目前缺乏大型的精密级机床。
所以，加工产品的难度增加，使加工主梁的工艺很差。
分析我国起重机的现状，发现我国的起重机制造量巨大，但现阶段的制造技术存在各种各样的缺陷，有待进一步改进。
研究桥式起重机主梁结构的方法很多而且各方法的成本和达到的效果不同，所以根据实际情况如何把各种方法互相结合使用也需要深入思考。
总之，在最小的成本下，设计出最优良的桥式起重机主梁结构是主要目的，去除不足向更好的方向发展。